通風(fēng)工程課程設(shè)計(jì)匯本

1、 PAGE 17 / 17目錄概述 1設(shè)計(jì)的依據(jù)及原那么1生產(chǎn)車間廠房的根本概況2設(shè)計(jì)要求 3通風(fēng)除塵系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)程序3確定除塵系統(tǒng)的排風(fēng)量3計(jì)算 A 處的排風(fēng)量 3計(jì)算 B 處的排風(fēng)量 4計(jì)算 C 處的排風(fēng)量 5風(fēng)管的選擇 6風(fēng)管材料的選擇6風(fēng)管斷面形狀的選擇6風(fēng)管彎頭的選擇6三通確實(shí)定 6除塵器的選用 6除塵系統(tǒng)管道水力計(jì)算7編號 8選定最不利環(huán)路8確定斷面尺寸 8確定局部阻力系數(shù)8計(jì)算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力11對各并聯(lián)管路進(jìn)展阻力平衡11計(jì)算系統(tǒng)的總阻力12選擇風(fēng)機(jī) 12管道的壓力分布 13確定各點(diǎn)壓力 13壓力分布圖 15除塵系統(tǒng)的平安防護(hù)16平臺、梯子及照明16防雷及防靜電

2、 16防火防爆 17計(jì)算結(jié)果分析 17 8 小結(jié) 179 參考文獻(xiàn) 17概述設(shè)計(jì)的依據(jù)及原那么設(shè)計(jì)過程中必須注意假設(shè)干根本原那么，要能實(shí)現(xiàn)本身的目的，其功能與形式都應(yīng)該符合各種需要， 包括滿足使用者生理上和心理上的各種需要。同時(shí)又能合理地進(jìn)展生產(chǎn)， 產(chǎn)品價(jià)格符合經(jīng)濟(jì)的原那么。 工業(yè)通風(fēng)的設(shè)計(jì)過程在遵循根本的設(shè)計(jì)規(guī)之外，應(yīng)當(dāng)遵循的三項(xiàng)根本原那么,即以人為本的原那么、系統(tǒng)化原那么、環(huán)保原那么， 在設(shè)計(jì)中表達(dá)重視人的生命安康平安及保證排放的污染物濃度在環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以。生產(chǎn)車間廠房的根本概況某工廠廠房平面布置圖如圖1 所示，該廠房高為8m，生產(chǎn)車間的有害物分布如下圖，風(fēng)管采用鋼板制作，排除各種有害物，大氣

3、溫度為常溫。A 處有一個(gè)污染源，需要安設(shè)排風(fēng)罩，其尺寸為300600mm 的矩形外部吸氣罩四周無邊，為了能夠有效地排出此污染物，要求在距罩口 600mm 處造成Vx =0.25m/s 的吸入速度，其局部阻力系數(shù)為1.0 對應(yīng)接收動壓在 B 處有一金屬熔化爐，爐金屬溫度為 400 ，周圍空氣溫度為 20，管溫度為 60，散熱面為水平面，直徑 B=0.7m。在熱設(shè)備上方 0.5m 處設(shè)一個(gè)接收罩。在 C 處有一個(gè)振動篩，平面尺寸為 E=800mm， L=650mm，粉狀物料用手工投向篩上時(shí)的發(fā)散速度為V1 =0.25m/s,周圍干擾氣流速度V0 =0.2m/s,為了排除粉塵在其旁邊按以尺寸為650

4、400mm 的側(cè)吸罩 C，其局部阻力系數(shù)為1.0 對應(yīng)接收動壓。4mABC除塵器風(fēng)機(jī)3m8m8m10m8m6m圖 11.3 設(shè)計(jì)要求包括排風(fēng)罩、管道、除塵器、風(fēng)機(jī)和電機(jī)等局部組成，管道采用除塵風(fēng)管，除塵器選用脈沖式噴吹清灰袋式除塵器阻力為1500Pa。根據(jù)以上條件設(shè)計(jì)出其通風(fēng)系統(tǒng)圖，并對該系統(tǒng)進(jìn)展水力計(jì)算，畫出壓能圖，并選擇風(fēng)機(jī)。1.4 通風(fēng)除塵系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)程序1確定除塵系統(tǒng)的排風(fēng)量2對系統(tǒng)進(jìn)展水力計(jì)算3 選擇風(fēng)機(jī)，除塵器4 風(fēng)管壓力分布確定除塵系統(tǒng)的排風(fēng)量計(jì)算 A 處的排風(fēng)量A 處設(shè)計(jì)為側(cè)吸罩，把該罩看成600600mm 的假想罩，見圖2。0.3m0.15m1.1m圖 2a/b=600/6

5、00=1.0 x/b=600/600=1.0由工業(yè)通風(fēng)一堅(jiān)圖323 查得Vx / V0 =0.13罩口上平均風(fēng)速為V0 =Vx/0.13=1.923m/s罩口排風(fēng)量L1 =3600V0 F=36001.923 0.3 0.6=246.104m3 0h.3=46m3 s2.2 計(jì)算 B 處的排風(fēng)量B 處為上部接收罩，見圖3。120 0300.2m0.9m0.7m0.5m1.1m圖 31.5AP =1.5420.712=0.93m由于 1.5APH0.5m該承受罩為低懸罩熱源的對流散熱量QtF1799.81J1.7/ S4t 3 F1.7400420 320.74熱射流收縮斷面上的流量130L0.

6、167Q 3 B 2130.167 1.8 30.7 20.119m3 / s由于橫向氣流影響小，排風(fēng)罩口尺寸要比熱源尺寸擴(kuò)大100mm-200mm，此處取 200mm罩口斷面直徑 D1 =700mm+200mm=900mmV 為擴(kuò)大面積上空氣的吸收速度，一般V =0.50.75m/s，此處取 V =0.5m/s排風(fēng)罩排風(fēng)量L2L 0V F 0.1190.9 240.7 20.50.245m 3 / s2.3 計(jì)算 C 處的排風(fēng)量如圖 4 所示，0.4m0.2m1.1m圖 4側(cè)吸罩罩口尺寸取650400mm，罩口法蘭邊全寬為F3 =800mm， U=0，H=0污染氣體發(fā)生量L =EL V =0

7、.13 m3 / s01從文獻(xiàn)3 得，極限流量比1.41.52.0K K1.31.5F3 E2.51.7H H0.2UE1.0根據(jù)下平安系數(shù)表：表 1 平安系數(shù)表干擾氣流速度 m/s平安系數(shù) m 00.1550.150.3080.300.45100.450.6015取平安系數(shù) m=8C 處排風(fēng)量L3L11mKk1.48m3 / s5328m3 / h系統(tǒng)總排風(fēng)量 L總L1L2L37454.9m3 / h0.21m3 / s風(fēng)管的選擇風(fēng)管材料的選擇用作風(fēng)管的材料有薄鋼板、硬聚乙烯塑料板、膠合板、礦渣石膏板、磚及混凝土等。這里選用薄鋼板，因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高溫度。

8、風(fēng)管斷面形狀的選擇風(fēng)管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩者相比，在一樣斷面積時(shí)圓形風(fēng)管的阻 力小、材料省、強(qiáng)度也大；圓形風(fēng)管直徑較小時(shí)比擬容易制造，保溫亦方便。但 是圓形風(fēng)管管件的放樣、制作較矩形風(fēng)管困難；布置時(shí)不易與建筑、構(gòu)造配合， 明裝時(shí)不易布置得美觀。 當(dāng)風(fēng)管中流速較高， 風(fēng)管直徑較小時(shí)， 通常使用圓形風(fēng)管。所以此處選用圓形風(fēng)管。風(fēng)管彎頭的選擇布置管道時(shí)，應(yīng)盡量取直線，減少彎頭。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般應(yīng)大 于1 2倍管徑。故此處取 90 彎頭。由于管道中含塵氣流對彎頭的沖刷磨損， 極易磨穿、漏風(fēng)，影響正常的集塵效果，因此要對彎頭加以耐磨設(shè)施。三通確實(shí)定三通流速不同的兩股氣流集合時(shí)的碰撞，以

9、及氣流速度改變時(shí)形成渦流時(shí)造 成局部阻力的原因。 為減小三通的局部阻力， 應(yīng)防止引射現(xiàn)象， 還應(yīng)注意支管和干管的連接，減小其夾角，所以支管與總管的夾角取a30；同時(shí)，還應(yīng)盡量使支管和干管的流速保持相等。通彎頭一樣，三通管件也應(yīng)加耐磨設(shè)施。除塵器的選用袋式除塵器對1.0 m的粉塵，效率高達(dá)98% 99% 。所以選用袋式除塵器。它 的 進(jìn) 口 尺 寸 300800mm ， 風(fēng) 機(jī) 進(jìn) 口 直 徑D500mm, 風(fēng) 機(jī) 出 口 尺 寸435350mm 。4 除塵系統(tǒng)管道水力計(jì)算正視圖0.2m3124578m除塵器A1.1mBC62.9m1m3.4m風(fēng)機(jī)圖 5平面圖8m10m8m ABC2.2m除塵器

10、4m1.4m2.1m0.2m風(fēng)機(jī)圖 66m編號對各管進(jìn)展編號，標(biāo)出管段長度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量。見正視圖。選定最不利環(huán)路本系統(tǒng)選擇 135除塵器 6 風(fēng)機(jī) 7 為最不利環(huán)路。確定斷面尺寸根據(jù)各管道的風(fēng)量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單 位長度摩擦阻力。 根據(jù)表 6-4除塵風(fēng)管的最小風(fēng)速 ，輸送含有輕礦物粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管12m/s，水平風(fēng)管 14m/s考 慮 到 除 塵 器 及 風(fēng) 管 漏 風(fēng) ， 管 段6及7計(jì) 算 風(fēng) 量 為7454.894 1.05=7827.64m3 / h管段 1根據(jù) L11246.104m3/ h 0.346m3 /s 、 v11

11、4 m/s 由附錄 6 可查出管徑和單位長度摩擦阻力。所選管徑應(yīng)盡量符合附錄8 的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。D1200mmRm112Pa / m同理可查得管段3、5、6、7 的管徑及比摩阻，具體結(jié)果見表1確定管段 2、4 的管徑及單位長度摩擦阻力，見管道水力計(jì)算表確定局部阻力系數(shù)查附錄 7，確定各管段的局部阻力系數(shù)。管段 1設(shè)備側(cè)吸罩1.090 彎頭 R D1.5 2 個(gè)0.1720.34直流三通 13見直流三通圖1根據(jù) F1F2F3 a30V3 F3 V1F12F2160F32500.41V2 F2直流三通示意圖1L 2880.79L 32126.8940.4141查得130.371.00.340.

12、371.71 管段 2設(shè)備 承受罩0 .27合流三通 23見直流三通圖1 查得0.140.270.140.41 管段 3直流三通 35見直流三通圖2F1F2F3 a302F4360F54500.64 V5 F5V3F3L45328L58781.35350.5 V4 F40.50.607 查得直流三通示意圖2 管段 4設(shè)備 側(cè)吸罩1.090彎頭 R D1.5 1 個(gè)0.17合流三通 45見直流三通圖2查得450.531.00.170.531.7 管段 5除塵器進(jìn)口變徑管漸縮管除塵器進(jìn)口尺寸300800mm ，變徑管長度500mm ，tan a1 8004500.35 a19.320.550090

13、彎頭 R D1.5 2 個(gè)0.340.50.340.84 管段 6除塵器出口變徑管漸擴(kuò)管除塵器進(jìn)口尺寸300800mm ，變徑管長度L400mm ,tan a1 8004500.4375 a23.620.140090彎頭 R D1.5 2 個(gè)0.1720.34風(fēng)機(jī)進(jìn)口漸擴(kuò)管先近似選出一臺風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑D500 mm , 變徑管長度l300 mm2F進(jìn)500F64501.23tan a1 5004500.25 a4.7620.023000.10.340.020.46 管段 7風(fēng)機(jī)出口突擴(kuò)管風(fēng)機(jī)出口尺寸435350mm D7500mmF70.1961.2870F出0.4350.35帶擴(kuò)散管的傘

14、形風(fēng)帽h / D00.5 0.600.60計(jì)算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力表 2 管道水力計(jì)算表局部局部單位長摩擦摩擦阻管段流量編號m3/h)長度l (m)管徑D(mm)流速v (m/s)動壓P (Pa)阻力阻力系數(shù)Z(Pa)11246 014.5520014126.421 71216.212174.6390.7832126.910.025014126.420.563.2990 0153.2157454.913.745014126.420.84106.24.764.4170.5967827.611.945014126.420.4658.24.852.8110.9577827.69.05001

15、292.880.655.7327.082.332880.85.941601292.880.4138.31271.3109.5845328 06.53601292.881.70157.94.529.3187.152880.812012393.5645328 028012571.84除塵器1500Pa度摩擦阻力 Rm (Pa/m)阻力Rml (Pa)力Rml+Z備注對各并聯(lián)管路進(jìn)展阻力平衡集合點(diǎn) A阻力不平衡阻力不平衡P1390.78PaP2109.58PaP1P2390.78109.5872%10%P1390.78為使管段 1、2 到達(dá)阻力平衡，改變管段2 的管徑，增大其阻力。根據(jù)公式 6-16

16、，D 2D 20.225P2 P2160109.58390.580.225120.2m m根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取D 2120mm 。其對應(yīng)的阻力P2109.5816012010.225393.56Pa1P 2P393.56390.780.71%10%P 2393.56符合要求 集合點(diǎn) BP1P3390.78153.21543.99PaP4187.15PaP1P3P4543.99187.1565.6%10%P1P3543.99為使管段 2、4 到達(dá)阻力平衡，改變管段4 的管徑，增大其阻力。根據(jù)公式 6-16，D 4D 40.225P4 P4360187.15543.990.225283.16m

17、 m根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取D 4280 mm 。其對應(yīng)的阻力P4187.1536028010.225571.84 PaPPP413571.84543.994.8%10%P4571.84符合要求計(jì)算系統(tǒng)的總阻力PRmZ390.78153.21170.59110.9582.3315002397.86Pa選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)量L f1.15L1.157827.649001.786m3 / h風(fēng)機(jī)風(fēng)壓Pf1.15 P1.152397.862757.539Pa選用 T 4L f68N O5A 型號的離心式通風(fēng)機(jī)，12343m 3/ h序號為 5，效率為Pf2900 pa89.8%，功率為 10.86Kw ，

18、所需功率為 12.49Kw。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 2900r/min配用 Y160M 22 型號的電動機(jī)，電動機(jī)功率15Kw ，選擇除塵器根據(jù)風(fēng)量和壓力損失選擇， 風(fēng)量 7454.894 1.05=7827.64壓力損失 1500pam3 / h選擇型號 MC-60 (外形尺寸為長寬高=220014003646mm)管道的壓力分布選擇最不利環(huán)路1 3 5 除塵器 6 風(fēng)機(jī) 7確定各點(diǎn)壓力點(diǎn) 1Pq 0Pq 1Z1因?yàn)镻q 0大氣壓0故Pq1Z1126.42paPd 1v2126.42 pa2Pj 1點(diǎn) 2 Pq2Pq1Pq1Pd 1Rm1252.84pa2 L1 2Z2=-126.42-(174.6+2

19、16.18)=-517.2paPj 2Pj1Rm12 L1 2Z 2=-252.84-(174.6+216.18)=-643.62pa點(diǎn) 3Pq 3Pq 2Rm23 L2 3Z3=-517.2-90+63.21-670.41paPj3Pj 2Rm23 L2 3Z3=-643.62-90+63.21=-796.83pa點(diǎn) 4除塵器進(jìn)口Pq 4Pq 3Rm34 L3 4Z 4=-670.41-(64.39+106.21)=-841paPj 4Pj 3Rm34 L3 4Z4=-796.83-(64.39+106.2)=-965.42pa點(diǎn) 5除塵器出口Pq 5Pq 4Z除84115002341paP

20、j 5Pq 5Pd 4 52341126.422467.42 paZ除 為除塵器的阻力損失點(diǎn) 6風(fēng)機(jī)進(jìn)口Pq 6Pq 5Rm56 L5 6Z5 6=-2341-52.8+58.15=-2451.95paPj 6Pj 5Rm56 L5 6Z5 6=-2467.42-52.8+58.15=-2578.37pa點(diǎn) 8 風(fēng)管出口Pq 8v2Z82v0.6v2222148.61paPj 8Pq 8Pd 7 855.73pa點(diǎn) 7風(fēng)機(jī)出口Pq 7Pq 8Rm 7 8 L7 8Z 7=231.34paPj 7Pq 7pd 7 8=138.46pa5.2 壓力分布圖表 3 壓力分布表PqpaPjpa12345

21、678-126.42-517.2-670.41-841-2341-2451.95231.34148.61-252.84-643.62-796.83-965.42-2467.42-2578.37138.4655.73513除塵器67148.61pa55.73pa0126.42pa-252.84pa-2451.95pa-2578.37pa圖 7 壓能圖除塵系統(tǒng)的平安防護(hù)平臺、梯子及照明對經(jīng)常檢查維修的地點(diǎn)，應(yīng)設(shè)平安通道。在檢查維修處，如有危及平安的運(yùn) 動物體， 均需設(shè)防護(hù)罩。 人可能進(jìn)入而又有墜落危險(xiǎn)的開口處，應(yīng)設(shè)有蓋板或平安欄桿。除塵設(shè)備的部應(yīng)設(shè)36V 檢修照明燈，大、中型除塵器的平臺、梯子、儲灰倉及輸灰裝置